选铌初设说明书-选矿.pdf

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1、选银初设说明书-选矿*选矿厂氧化矿选矿系列和稀土选冶搬迁工程（选银部分）初步设计（选矿工艺部分）工程号：2102M6审定：审核：设计：工程技术有限公司2012年7月2选矿2.1 设计依据及参考资料（1）冶金矿山选矿厂工艺设计规范GB50612-2010；（2）选矿安全规程GB18152-2000；（3）清洁生产标准-铁矿采选业HJ/T294-2006；（4）带式输送机工程设计规范GB50431-2008；（5）*规划发展部提供的 氧化矿搬迁选锯工程设计委托书;（6）2011年5月*提供的 氧化矿上山尾矿新流程方案；（7）国家科技支撑计划课题研究报告 包头稀土银资源综合利用关键技术研究；（8）2

2、012年 6 月长沙矿冶研究院有限责任公司提供的*铁粗精矿与萤石粗精矿相对可磨度测定报告；（9）2012年 5 月淮北市中芬矿山机器有限责任公司提供的*选银系统沉降实验报告；（10）2012年 5 月上海里孚机电设备有限公司提供的*选铝系统实验室动态高效浓密与澄清试验数据报告；（11）2012年 4 月山东景津环保设备有限公司提供的*铁精矿、银精矿、次锯精矿、萤石精矿过滤实验报告；（12）2012年 3 月马鞍山市格林矿冶环保设备有限公司提供的*铁精矿、锯精矿、次锯精矿、萤石精矿过滤实验报告；（13）2012年 4 月美卓矿机提供的*萤石精矿脱水实验报告；（14）2011年 7 月 2 1 日

3、 *选矿厂氧化矿选矿系列和稀土选冶搬迁工程工艺方案技术交流会议备忘录；（15）2012年 6 月 28日 氧化矿搬迁选铝工序初步设计方案审查会备忘。2.2供矿条件选铝系统处理的原料为选铁系统铁反浮尾矿与选稀土系统稀土浮选后的尾矿，系统年处理量386万 t。物料特征如下：来矿细度：-200目8085%,矿浆浓度：15.80%矿石品位：TFe=13.30%、REO=3.20%、S=0.5%、Nb2O5=0.18%CaF2=26.28%o 2.3选矿试验研究以下内容摘自国家科技支撑计划课题研究报告 包头稀土铜资源综合利用关键技术研究；锯是一种十分重要的战略资源，它的用途十分广泛。随着钢铁工业的发展，

4、铜钢的应用十分广泛，同时铜还可以做为反应堆材料、超导材料、化工材料等。但我国所需的银铁几乎全部进口，一方面每年我国需花费大量外汇，同时我国的经济安全又存在潜在威胁，因此，开放利用我国铝资源意义十分巨大。包头白云鄂博银资源储量巨大，占我国总储量的95%,在世界居第二位，同时还伴生铁、稀土、萤石、铳等有益元素，其综合利用价值极高，虽然经过多年攻关，锯的选冶有了突破，但还未能产业化。力争通过“十一五”攻关，实现包头银资综合回收。2.3.1包头铜资源选矿新工艺新技术研究包头白云鄂博银资源储量巨大，占我国总储量的9 5%.在世界上居第二位，同时还伴生铁、稀土、萤石、铳等有益元素，其综合利用价值极高，虽然

5、经过多年攻关，银的选冶有了一定的进展，但还未能产业化。*技术人 员 在“八五”攻关的基础上，对其工艺进行深入研究，并在铜特效捕收剂上有所突破，国家科技部在“十一五”期间专门立项“包头铜资源综合利用关键技术研究”课题，力争通过“十一五”攻关，实现包头铝资源综合回收产业化。长期以来，包头白云鄂博除稀土、铁外，其它资源如铝、萤石、铳等一直未能回收利用，造成资源的极大的浪费。包头白云鄂博锯资源具有锯矿物嵌布粒度细、共生关系复杂、品位较低等特点，因此综合回收难度较大。研究中，我们结合以前所做的工作.将白云鄂博矿物采取分组分选工艺思路，主要内容就是将易浮的稀土、萤石等矿物预先回收，实现与铁矿物、铝矿物、硅

6、酸盐矿物的分离，然后再从铁、银、硅酸盐矿物中逐步分离出铁矿物、锯矿物，这样可减少其它矿物对铝矿物的干扰，实现分组分选。同时，经过研究，合成出铜矿物特效捕收剂S N,从工艺和药剂方面的突破.确保了“十一五”项目攻关目标的顺利完成。在回收银精矿的同时，还综合回收了稀土、铁、硫，并为回收萤石及铳提供了原料，为实现以铜为代表的资源综合回收做好了技术准备。2008年，公司开始筹备工业试验，我们一方面在试验室进行流程完善试验工作；一方面在现场配合施工单位进行设备安装及调试。工业试验地点为*稀土稀选四车间。经过一年多时间的安装调试，2009年五月设备安装完毕，为工业试验做好了准备。2009年 7 月，开始工

7、业试验，矿研院技术人员负责技术，四车间操作工人进行实际操作，组成了工业试验人员组进行工业试验。首先试验期间对现场设备进行了调试，但由于设备选型方面存在问题，形成了边试验、边调试、边改造的局面。工业试验一直持续到2010年 10月全部完成。期间进行了几次大的设备改造，一是浓缩机换成液压驱动浓密机；二是浮选机改造；三是水的改造；四是强磁机改造；五是原料供给方式改进，由最初的直供改为经过浓密机浓缩后供料；六是管道更换.由于所用管道不是耐磨管道，致使经常影响工业试验的顺利进行。总的来说，试验中发现了较多问题，但这些问题及时改进，才为银工业试验的成功创造了条件，但也拖延了整个工业试验的进度。最终在全体试

8、验人员的共同努力下，取得了较为理想的技术经济指标。稳定试验15天 30批班样平均结果为：铝精矿，产 率1.34%,铝品位4.2 0%,铁品位37.50%,银回收率29.20%；铁精 矿,产 率19.01%,品位64.50%,回收率57.85%；硫精矿,产率1.04%,品位3 2.4 5%,回收率70.56%；稀土精矿，产 率4.0 8%,品位5 0.6 0%,回收 率64.83%。各项选别指标都达到或超过了国家“十一五”攻关目标。工业试验按计划生产出了含Nb2O5 4%以上，含TFe40%左右的铜精矿；同时还生产出含Nb2O5 1%左右，含TFe 50%以上的铜次精矿，为冶炼试验提供了充足的原

9、料。2 3 1.1原料性质工业试验所用的试料为*稀土稀选厂一车间强磁中矿选稀土后尾矿。工业试验期间，*选矿厂正常生产，所用原料为白云鄂博中贫氧化矿，涉及的类型有萤石型、云母型、辉石型、闪石型及混合型，矿石类型变化较频繁，同时经常遇到一车间不能正常生产而无法供应的情况，其原因主要是*选矿厂氧化矿系列运转较少所造成。同时由于现在所用原料为白云鄂博主东矿深部开采矿石，氧化矿比例大大降低，造成稀选尾矿性质波动也较大，一般粒度-200 目含量 70%-80%,REO2%4%,TFel8%30%,Nb2050.15%0.20%,这对后续铜及其它资源回收造成了较大的困难。试验期间，所用原料通过渣浆泵送到四车

10、间，浓密机为中12m,由于浓密机溢流浓度较稀，因此视为无损失，直接来矿作为浓密机沉砂处理。稳定试验期间，所用原料多元素分析见表2.1,其中TFe21.20%,Nb2O5含量为0.19%,具有代表性。表2.1原矿多元素分析结果/%另外矿物组成分析见表2.2,铁物相、银物相见表2.3与 表2.4,从中可看出，试料中铁主要为赤铁矿，另外硅酸盐矿物中铁也占一定比例，超过50%,原矿中含铝矿物主要有四种，为银铁矿、银铁金红石、易解石和黄绿石，Nb2O5主要分布于银铁矿和铝铁金红石中，比例超过60%o另外，从矿物组成分析中也看出，主要矿物为赤铁矿、氟碳锌矿、独居石、萤石、钠辉石、钠闪石、云母、石英、长石、

11、磷灰石等。锯矿物主要为铝铁石、钛铁金红石、黄绿石、易解石、要想获得铜精矿，实现铝矿物与赤铁矿、硅酸盐矿物、萤石、稀土、等矿物的分离，难度较大。表2.2原矿矿物组成分析结果/%表2.3原矿铁物相分析结果/%表2.4原矿锯物相分析结果/%试验中，还对试料进行了粒度分析，见 表2.5,从中可看出，试验所用的试料粒度偏粗，其中-500目粒度为29.44%,这会对后续选铁选锯造成一定影响。表2.5原料粒度分析结果/%试验中，还重点对几种铜矿物的嵌布特征进行了研究。具体如下：银铁矿：是最重要的铜矿物。Nb2O5含量最高70%,多呈细小的长条状和不规则形状，粒 度0.0020.3mm。铝铁矿嵌布关系复杂，常

12、呈散状沿稀土矿物、铁矿物、萤石等组成条带状分布或嵌布于这些矿物中，一部分以包裹体形式出现在铁矿物和稀土矿物中，有时锯铁矿与赤铁矿、银金红石等矿物组成连晶。铝铁金红石：该矿物分布广泛，颜色多种，包括黄色、灰色、黑色三种。Nb2O5含 量515%,TiO2含 量6070%,粒度一般在0.005-0.03m m,大部分铝铁金红石呈星散浸染状分布在铁矿物、稀土矿物和脉石矿物间，部分呈细小的粒状、针状、毛发状包裹体嵌布在其他矿物中，有时还与赤铁矿构成片状及网状连晶。易解石：包括普通易解石、锯易解石、钛易解石三种。颜色为黄褐、红褐、褐色三种。晶体形状不一，多呈粒状、板状、针状，集合体位束状、放射状及团块状

13、，粒度0.040.15mm,Nb2O5含 量1020%,TiO2含量2030%,化学成分变化较大。黄绿石：颜色为浅黄色及黄绿色，Nb2O5含 量5065%,与钠辉石及钠闪石关系密切，多呈自形、半自形粒状或集合体零散嵌布，粒度为0.010.1mmo从中看出，包头白云鄂博锯矿物种类多，粒度较细，共生关系复杂，给选矿造成了极大的困难。2.3.1.2工业试验流程2.3.1,2.1 工艺流程的选择*矿山研究院在以前工作的基础上，进行了系统的小型试验，在小型试验的基础上，总结出分组分选的思路，尽而确定了混合浮选一正浮选铁一正浮选铝一磁选脱铁的综合回收工艺流程以及药剂制度。工艺流程图见图 2-?o首先是混合

14、浮选。混合浮选作业的目的是采用水玻璃和脂肪酸类捕收剂，在弱碱性条件下，将易浮矿物如稀土、萤石、碳酸盐矿物和磷灰石、重晶石等矿物除去，沉砂为硅酸盐矿物以及铁矿物和铜矿物。稀土矿物和萤石矿物再从混合泡沫产品中依次浮选获得。对于这部分易浮矿物，可以采用两种工艺，见图13和 图14。其中图14为工业试验所用的工艺，即先通过一粗两精的混合浮选，使易浮矿物都进入泡沫中，然后再脱药浓缩，分别浮选稀土精矿和萤石精矿；图14是采用优先浮选工艺，先获得稀士精矿，再获得萤石精矿，最后通过混合浮选工艺将剩余的易浮矿物与硅酸盐矿物和铁银矿物分离。这两种工艺设备总数相同.唯一区别的是混合浮选在前时需采用脱药措施，才能为稀

15、土浮选和萤石浮选创造好的条件。此次工业试验采用图13的工艺，以后在处理这部分易浮矿物时，也可考虑采用图14推荐的工艺方案。如果是工艺过程中稀土、萤石都考虑综合回收，图14所示的工艺更具有优势。第二部分是硅铁矿物。这部分矿物主要是硅酸盐矿物，包括钠辉石、钠闪石、云母、长石、石英等，另外还有氧化铁矿物以及银矿物，同时还有硫化铁矿物。因此按照规律.首先浮选硫矿物，再浮选氧化铁矿物，最后从选铁后的沉砂中浮选铝矿物，这部分矿物中由于经过前面的混合浮选作业，细粒易浮矿物己脱除，剩余这部分矿物粒度较粗，因此，铁、铜矿物相对于前面的易浮矿物来说，可浮性较差，所需药剂条件较苛刻，实际操作较难，这部分也是工业试验

16、中的难点和重点。最后一部分作业是浮选铜精矿采用强磁选机进行脱铁，获得铜精矿和次铜精矿，该工艺流程有如下特点：（1）根据矿石特点采用分组分选思路，为银浮选创造了好条件，由于白云鄂博矿物具有贫、细、杂的特点，常规重选、磁选工艺效果较差,因此，采用浮选工艺方案，该工艺利用矿物可浮性差异，对矿物进行分组，浮选过程由易到难依次进行，利用矿物可浮性差异，达到综合回收的目的。（2）随着细粒易浮矿物依次脱除，锯浮选时颗粒较粗，但矿物组成较简单，铜浮选难度降低。采用本工艺方案及药剂制度，不需要再磨及其他特殊工艺，流程较简单，选别指标好，易于操作。（3）通过该工艺流程，可以获得稀土精矿、硫精矿、铁精矿、铝精矿.也

17、为回收萤石精矿和回收铳准备好了原料。该工艺是综合回收*选矿厂尾矿中有用资源的较佳工艺流程。（4）由于采用矿物分组分选思路，实现稀土、铁、硫、铝等资源的回收，每部分都有专门的药剂组合方案，达到了全面综合回收利用有用矿物的目的。2.3.1.2.2工业试验设备配络本次工业试验按日处理稀选尾矿300吨配络，试验所用设备为小型工业设备，工业试验设备联系图见附图1,设备明细表见表？。稀选尾矿由泵送入中12米浓密机，经脱泥浓缩，底流进入混合浮选作业，混合浮选采用一粗二精配辂，采用水玻璃及反浮药剂SF组合方案，最终获得稀土、萤石混合泡沫，粗选沉砂送入9米浓密机，供选硫选铁选铜所用。两次精选的中矿都返回中12米

18、浓密机。混合二精泡沫由泵送入中9米浓密机进行脱泥脱药浓缩，经一粗二精作业.回收稀土精矿，所用药剂为水玻璃与稀土捕收剂XP药剂组合，粗选尾矿为萤石等易浮矿物，为回收萤石精矿的原料，两次中矿合并返回给矿，二精泡沫为最终稀土精矿。混合浮选沉砂泵入中9m浓密机，浓缩到浓度3040%,采用一粗两精作业首先回收硫精矿。药剂采用丁黄药和2#油药剂组合，可获得品位含硫30%以上的硫精矿，可使脱硫沉砂降到0.1%以下。脱硫沉砂再采用一粗两精工艺回收氧化铁精矿;药剂为氟硅酸镂与正浮药剂SZ组合，浮选控制粗 选pH值 为55.5.最终可获得TFe为64%以上的铁精矿产品，中矿F 和中矿2都合并返回前面的浓密机。选铁

19、尾矿为铝浮选原料，一般控制铜浮选原料中TFe含量小于1 5%,选银作业一粗三精配珞，粗选采用氟硅酸镂、硝酸铅、锯捕收剂SZ和2#油药剂组合，精选采用草酸为抑制剂，经过三次精选，可获得铜精矿2 2.5%,中矿1和尾矿合并抛尾，中2和中矿3合并返回前面中6m浓密机。铜浮选尾矿为下步提铳的原料。由于浮选获得的银精矿品位偏低，可以通过强磁脱铁进一步提高，因此最终通过强磁机将浮选锯精矿进行处理，获得的强磁产品为银次精矿，获得的非磁性产品为最终锯精矿。试验过程中设备主要问题较多，随时发现随时改进，才保证了试验顺利进行。主要问题包括：(1)浓密机。由于试验之前配貉的浓密机为普通的中心传动设设备，但由于原料粒

20、度粗、沉降速度快.浓密机无法正常运行，通过多次改进,几个浓密机都更换成大尺寸液压中心传动才保证了设备正常运行。(2)浮选机。由于银浮选粒度较粗，常规浮选机无法正常运转，经常出现压槽及电机烧坏现象，逐步改进，将浮选机电机增大，1.2立方浮选机由原配珞的5.5千瓦电机换成11千瓦电机，增大皮带轮，提高浮选机搅拌速度，才保证了浮选机正常运行。(3)管道。由于试验所用管道为铸钢管道，磨损较严重，因此，经常处于更换管道的重复工作中，致使延长了工业试验的时间。(4)强磁选机。原先配路的强磁选机为9750立环脉动高梯度强磁选机，设备处理量较小.通过试验后，更 换 为 中1000立环脉动高梯度强碰选机，保证了

21、试验的顺利进行。2.3.1.2.3 药剂及药剂组合工业试验所用药剂都为工业产品，药剂无毒，来源较广。水玻璃为*稀土所用药剂，氟硅酸胺、丁黄药、2号油、草酸、硝酸铅都从相关生产厂家购买，反浮药剂SF、正浮药剂SZ、银捕收剂SN、稀土捕收剂XP都由*自己合成。所有药剂配制较简单，加水直接溶解。所用药剂水溶性较好，加药采用阀门控制加药，保证了试验的顺利进行。工业试验各个浮选作业药剂组合见表35O2.3.1.2.4 试验讨论及结论整个工业试验由2009年7月2日开始，2010年10月25日结束，历时1年多，但大多是时间都用来对工艺及设备进行改造调整，整个试验分三个阶段。第一阶段，2009年7月2日至2

22、010年1月30日，这个期间为设备调试阶段.这期间进行了近2个多月的设备改造，主要问题是更换了泵、管道、调整了部分工艺，为下阶段试验做好了准备，这期间生产出了品位4%以上的银精矿提供给了冶炼试验单位。第二阶段，从2010年4月10日到8月初.这段时间仍为工艺调整阶段，这期间对影响试验顺利进行的水、浓密机、磁选机、浮选机进行了更换，保证了试验的正常进行。第三阶段，从2010年8月初开始一直到10月2 5日结束，这期间为试验稳定阶段以及产品生产阶段。整个试验由于难度较大，再加上设备配路问题较多，耽误了较多时问，直到试验结束还有一些设备问题，如铁浮选机配路较少，铁品位高时无法保证铝浮选浓度等问题一直

23、没有解决.这需要以后在工业生产中改进完善。2.3.1.3 条件试验2.3.1.3.1 混合浮选作业混合浮选作业的目的是采用水玻璃和反浮药剂SF药剂组合,实现易浮矿物（稀土、萤石、重晶石、碳酸盐，磷灰石等）与铁矿物以及含铁硅酸盐矿物的分离，这是矿物分组分选的首要环节，正如前面叙述的，工业试验中我们采用了混合浮选，再从混合浮选泡沫中分离稀土精矿的工艺。通过条件试验，水玻璃用量为2.04.0kg/t,捕收剂用量0.20.4kg/t该作业的目的是全部将易浮矿物分离出来，但会造成一定锯的损失.由于这部分铜矿物与易浮矿物共生在一起，是无法回收的。混合浮选作业工艺流程见图2-?。2.3.132稀土浮选作业2

24、.3.1.3.3 硫浮选作业2.3.1.3.4 铁浮选2.3.1.3.5 铜浮选作业2.3.1,3.6 强磁场脱铁作业2.3.1.4 全流程试验结果在前面分段对各个作业进行开路稳定及闭路稳定试验后，对全流程进行了稳定试验。由于该工艺流程较长，设备配貉又不合理.造成全流程波动较大，但经过一段时间的调整后，于 2 0 1 0 年 9月 3日1 7 日进行了为期1 5 天的稳定试验,共计3 0 个班,每班I 批，共取3 0 批班样，结果见表?。几个浓密机由于溢流浓度极小，因此计算过程不再考虑。在此基础上，计算出工业试验浮选数质量流程图见附图2 o计算过程中混合浮选、硫浮选、铁浮选作业主要根据铁品位计

25、算产率，银浮选根据铁和铝品位计算产率，稀土浮选按稀土品位计算产率。该工业试验流程中，可获得稀土精矿、硫精矿、铁精矿、银精矿、次铜精矿五种产品，同时还获得萤石富集物（稀土浮选尾矿）和铝浮选尾矿（铳富集物）。工业试验表明.采用矿物分组分选的浮选工艺，可以获得Nb 2 O 5 品位大于4.2%的银精矿产品，回收率可达2 9.2 0%,超过了“十一五”攻关所要求指标，并且回收稀土、硫、铁，综合回收效果明显，为*全面回收尾矿中的有用资源提供了可靠的技术支撑。几个主要产品的选别指标见表2-？o表铝工业试验产品试验结果/%这是由于作业较多，因而所需水量较大，而且由于产品种类较多、作业复杂，需将前段作业的剩余

26、药剂脱除好才能为下步浮选作业创造号条件。2.3.1.5 产业化规划的建议根据前面工业试验结果，铝工业试验第一次从中贫氧化矿稀土浮选尾矿中获得了品位大于4%的铜精矿，同时综合回收了稀土精矿、铁精矿、硫精矿、还准备了萤石浮选的原料和铳富集原料，因此，可以说这次工业试验彻底打通了*尾矿中以铝为重点资源综合回收的工艺流程，所有回收产品都是市场上急需的精矿产品，经济效益较佳，工艺流程简便可行，在此基础上可以实施以铜为重点的尾矿综合回收。该工艺流程，依托矿物分组分选思路，将矿物从可浮性好逐渐控制向可浮性差推进，最终达到综合回收的目的。本次工业试验中，采用对易浮矿物稀土、萤石等采用混合浮选，再从泡沫中分离稀

27、土精矿和萤石精矿的思路，但从混合泡沫中分离稀土精矿需解决脱除剩余药的问题，这需要加入一定量的工业回水，同时对稀土浮选及萤石浮选操作难度加大。建议尾矿综合回收时采用优先浮选稀土。再优先浮选萤石，然后再混台浮选实现剩余易浮矿物与铁和硅酸盐矿物分离的工艺，下步工艺不变。推荐的尾矿回收工艺流程图见附图2-?。图2-?推荐的尾矿综合回收工艺流程图2.3.2矿石相对可磨度试验2012年2月，*委托长沙矿冶研究院进行矿石相对可磨度测定研究。由于需要现已生产的选矿厂样品作为相对可磨度参照样品，2012年5月9日，长沙矿冶研究院有限责任公司前往祁东铁矿三安公司（简称：祁东铁矿）选矿厂现场取相对可磨度参照样品：二

28、段磨矿 给 矿（二段旋流器沉砂）、二段磨矿排矿、三段磨矿给矿（三段旋流器沉砂）和三段球磨排矿。2.3 2 1祁东铁矿与中磁精矿的相对可磨度试验测定祁东铁矿与中磁精矿的相对可磨度试验数据结果见图2-?-325目含量/%磨矿时间/min图1中磁精矿与祁东铁矿磨矿时间与磨矿细度（-325目）的关系从图中可以计算两种矿石的相对可磨度，预期磨矿细度-325目占90%的相对可磨度系数计算，祁东三段给矿样品磨细至-325目占90%所需的时间为7.37分钟，而中磁精矿样磨细至-325目占90%所需的时间为7.76分钟，因此，中磁精矿样对祁东三段给矿样的相对可磨度系数K1计算如下：Kl=7.76min/7.37

29、min=1.0523.2.2 祁东铁矿与萤石矿的相对可磨度试验测定祁东铁矿与萤石矿的相对可磨度试验数据结果见图2o-500目含量/%磨矿时间/min图2萤石矿与祁东铁矿磨矿时间与磨矿细度（-500目）的关系从图中可知，预期磨矿细度-500目占80%的相对可磨度系数计算，祁东铁矿三段给矿磨细至-500目占80%所需的时间为5.17分钟，而萤石矿样磨细至-500目占80%所需的时间为5.22分钟，因此，萤石矿样对祁东铁矿三段给矿样的相对可磨度系数K2计算如下：K2=5.22min/5.17min=1.0123.2.3 相对可磨度试验测定结果根据对祁东铁矿现场流程考查和实验室相对可磨度测定试验，得出

30、如下结果：（1）祁东铁矿三段球磨机-325目：q0=0.17t/m3-h（含返砂比200%）；（2）祁东铁矿三段球磨机-500目:q0=0.20t/m3 h（含返砂比200%）；（3）中磁精矿样对祁东三段给矿样的相对可磨度系数K1：1.05；（4）萤石矿样对祁东三段给矿样的相对可磨度系数K2：1.01。2.4选铝系 统设计规模、产品方案及工作制度2.4.1 选铝系统生产规模选铝系统处理的原料为选铁系统铁反浮尾矿与选稀土系统稀土浮选后的尾矿，系统年处理量386万 t。2.4.2 产品方案根据业主最新的委托要求，选锯系统最终精矿产品为五种：铁精矿一（包括反浮精矿.、正浮精矿）、稀土精矿、硫精矿、银

31、精矿和萤石精矿。铁 精 矿:TFe品位65.00%,年 产 20.84万 t；稀土精矿：品位为5 0%,年 产 17.38万 t；硫精矿：品位为4 0%,年 产 3.82万 t；铜精矿：品位为4.2 0%,年 产 5.72万 t；萤石精矿：品位为95.00%,年 产 40.74万 t。浓缩后的稀土精矿，用泵输送至选稀土系统过滤车间，与选稀土系统的稀土精矿一同过滤储存。萤石精矿压滤作业后增加干燥工艺，使得萤石精矿水份降到1%之后进行装袋、储存和运输。本次设计不包括稀土精矿过滤与萤石精矿压滤干燥部分。2.4.3 工作制度选铝系统工作制度与选铁磨选系统、选稀土系统相同的工作制度一致,连续工作制。年工

32、作330天，每天三班，每 班 8 小时，设备年运转7920小时，设备作业率90.41%。2.5设计流程的确定*矿冶研究院经过多年研究，为选锯系统设计提供了主要设计依据。本次选铝系统设计的工艺流程是以2011年 5 月业主提供的 氧化矿上山尾矿新流程方案中相关资料确定的。该方案中包括流程结构、各作业的产率、品位、回收率、作业浓度、浮选时间、浮选温度、药剂制度、药剂消耗等，设计增加了磨矿作业，精矿浓缩等作业。选铝系统工艺流程主要包括七部分选别流程，按前后顺序包括铁弱磁选及铁反浮选、稀土浮选作业、混合浮选作业、硫浮选作业、铁强磁及铁正浮选作业、锯浮选作业、萤石浮选作业。最终产出五种精矿产品品，本次设

33、计确定的选铝系统原则流程图见图2-5-1,工艺数质量流程图详见图 2102M6-1、2102M6-2o图 2-5-1选铜系统原则流程图2.6选铝系统工艺主要技术经济指标2 6 1 选矿工艺主要技术指标选铝系统工艺主要技术指标按2011年 5 月业主提供的 氧化矿上山尾矿新流程方案和 2012年 6 月 2 8 日 氧化矿搬迁选铜工序初步设计方案审查会备忘确定，详见表2-6-1。表 2-6-1?选铝系统主要技术经济指标2 6 2 浮选时间、浮选浓度、浮选温度、药剂种类和消耗的确定*矿冶院提供的选银系统设计的浮选时间、浮选浓度、浮选温度、PH值等见表2-6-2、药剂种类和消耗表2-6-3?设计浮选

34、时间按工业试验数据确定，无工业试验资料时可按试验室试验数据的2 倍 2.5倍选取。表 2-6-2 设计浮选作业参数表2.7主要工艺设备选型2.7.1 主要工艺设备选择原则本设计设备选择主要遵循以下原则:（1）选择国内、外先进、高效、低耗、可靠、自动化程度高的设备，以减少投资，降低成本，提高选厂的经济效益。（2）选择成熟、大型化设备。（3）所选设备利于采购，备品备件供应渠道畅通，以保证设备的完好率和全厂的作业率。（4）尽量考虑与白云西矿选矿厂及氧化矿选铁选稀土系统的通用性。（5）选锯系统磨机选型按选铁选稀土系统原矿全铁品位2 9%时相应尾矿量的1.1倍进行选型；所有其它设备均按流程量的1.3倍进

35、行选型。（6）选铜系统各段浓缩作业较多，设计采用高效浓缩机，可以提高作业效率，减少占地面积。其中精矿浓缩机选用国产品牌，其他浓缩机选用进口产品。（7）浮选作业温度要求较高，其中铁反浮选、混合浮选、铁正浮选、银浮选与萤石浮选温度为4 0 ,稀土浮选作业温度要求为6 0 根据浮选作业具有温度高、腐蚀性强、磨损大的特点，设计选择耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、耐磨损的浮选机及配套设备。由于稀土浮选浓度较高，浮选机电机功率考虑加大1 2级。（8）各段浮选中间产品的输送方式选用带泵池的渣浆泵。2.7.2主要工艺设备选择计算2.7 2 1一、三次磨矿设备一次磨矿与三次磨矿设备选择参考*选矿厂三段磨机实际生产数据，

36、考虑一定的修正系数确定的。一次磨矿、三次磨矿设备选型结果见表2-7-lo（此部分需要补充资料）表 2-7-1 一次磨 矿、三次磨矿设备选型结果表2.7 2 2 二、四次磨矿设备二次磨矿 与 四 次 磨 矿 设 备 选 择 根 据 2012年 6 月长沙矿冶研究院有限责 任 公 司 提 供 的 *铁粗精矿与萤石粗精矿相对可磨度测定报告进行选型，报告中选用祁东铁矿三段磨矿现场实际生产数据为依据。二次磨 矿、四次磨矿设备选 型 结 果 见 表 2-7-2。表 2-7-2 二次磨 矿、四次磨矿设备选型结果表2.7.23分级设备分级设备选用效率较高的旋流器组，各段分级旋流器选型结果见表2-7-3 与表

37、2-7-4o表 2-7-3 一次分级旋流器与三次分级旋流器选型结果表表 2-7-4 二次分级旋流器与四次分级旋流器选型结果表2.7 2 4 磁选设备表 2-7-5 弱磁选设备选型结果表表 2-7-6 强磁选设备选型结果表2.7.2.5浮选设备业主要求所有浮选机全部 用20m3 双刮板浮选机（6 月 1 5 日业主工作联系函）。大型浮选机在选矿行业已得到了广泛应用，目 前 国 内 200m3 的浮选机KYF-200已经 成 熟 应 用，为了选用大型高效设备，本 次 设 计 选 用 有 100m3的浮选机。浮选所需容积V总=K lV h t/6 0式中：K1为矿量波动系数；V h为矿浆量；t为设计

38、浮选时间；计算台数：n=V总/（K2V）式中:K2为浮选机有效容积系数；V为设计选用浮选机几何容积；表2-7-7铁反浮选、稀土浮选设备选型结果表表 2-7-8混合浮选、硫浮选设备选型结果表表2-7-9铁正浮、锅浮选设备选型结果表表2-7-1 0萤石浮选设备选型结果表2矿浆搅拌槽选型2.7 2 6浓缩设备本项目浓缩作业段数多，产品粒度细，又有脱泥作用，需要对各段浓缩作业进行试验研究，对各中矿、精矿做沉降速度试验，绘制沉降速度曲线，为设计选型提供依据。设计采用高效浓缩机，可以提高作业效率，减少占地面积。1浓缩试验简述业主先后委托了淮北中芬矿机、上海里孚机电设备有限公司等单位进行了浓缩沉降试验，内容

39、包括：弱磁精矿（浓缩1）、萤石粗精矿（浓缩7）、萤石精矿浓缩试验。厂家选型部分浓缩机选型见下表。表2-7-11厂家选型结果表2设计选型设计按溢流中最大颗粒的沉降速度计算，着重分析了各段浓缩浓缩溢流中允许最大固体颗粒直径，并进行了选型。所需浓缩面积计算A=Qd（Rl-R2)Kl/(86.4 口 o K)/K2式中：Qd给入浓缩机的固体量，R1一浓缩前矿浆的液固比，R2一浓缩后矿浆的液固比，u o溢流中最大颗粒的自由沉降速度，mm/sU 0=545(P t-l)d2 K1 一矿量波动系数，Kl=1.3 K浓缩机有效面积系数,K=0.85 K2高效浓缩系数：K2=1.2表 2-7-12各段中矿浓缩作

40、业条件说明：中矿物料密度为估值。表 2-7-13各段中矿浓缩设备选型结果表表 2-7-14各段精矿浓缩作业条件说明：精矿矿物料密度为估值。表 2-7-15各段精矿浓缩设备选型结果表2.7.2.7过滤设备(1)过滤试验简述铁精矿、硫精矿、铝精矿过滤选用压滤机过滤选铝系统各精矿产品细度细，特别是萤石精矿的细度过细，达到-500目80%,业主先后委托了马鞍山格林、山东景津环保设备有限公司、美卓矿机等试验单位进行了萤石精矿产品的过滤试验研究，为过滤设备的选型提供了依据。马鞍山格林公司过滤试验总结：铁精矿的粒度很细,-325目占90%,过滤作业所需的真空度必须较高，为此须选用密封性能很好的高性能盘式真空

41、过滤机，在矿浆浓度为60%以上时，矿浆浓度高，过滤速度加快，在相同过滤时间下，滤饼水分较低,并可获得较高的过滤系数，在真空度在0.07MPa以上时，真空泵的抽气量配气比为1.4m3/m2.min以上时，将能达到如下的过滤指标：滤饼水分：<11.5%过滤系数：800kg/m2 h锯精矿的粒度较粗，-200目占90%,在真空度在0.06MPa以上时，真空泵的抽气量配气比为1.4m3/m2.min以上时;将能达到如下的过滤指标:滤饼水分：<8.5%过滤系数：2900kg/m2 h萤石精矿由于-500目占80%,过滤速度低，在真空度在0.07MPa以上时，真空泵的抽气量配气比为1.4m3/

42、m2 min以上时，将能达到如下的过滤指标：滤饼水分：<17%过滤系数：2500kg/m2 h当产品对水分有要求时，不宜选用盘式真空过滤机。山东景津环保设备有限公司试验总结：一美卓矿机过滤试验总结：2012年4 月美卓矿机位于瑞典萨拉的工艺实验室采用实验室VPA压滤机对来自中国*的萤石精矿样品进行了脱水试验。试验的目的是评估把萤石精矿残留水分降低到12%的可能性，同时收集数据进行VPA压滤机选型，以满足萤石精矿过滤的要求。根据试验，当给矿压力为6 b a r,隔膜挤压力8 b a r,滤饼吹气干燥压力 7 bar,过滤室厚度42m m,在环境温度21和给矿固含量61.4%的条件下，萤石精

43、矿样品的滤饼残留水含量降低到9.4%,有效循环时间为7.75分钟。当采用的过滤时间为2 分钟，隔膜挤压时间0.5分钟，滤饼吹气干燥时间2 分钟，在给矿固含量60%条件下，一台美卓VPA 2040-40压滤机可满足每小时过滤62吨干萤石精矿的处理量要求，滤饼残留水分为12%。2 过滤设备选型稀土过滤设备分别选择外滤式真空过滤机（业主要求）与盘式真空过滤机，铁精矿、硫精矿、铜精矿过滤设备按照盘式过滤机选型，萤石过滤设备按照压力机选型。萤石压滤机前设计缓冲箱，并且进行设计选型。萤石过滤选型按照进口国产两个选型方案。稀土过滤设备选型结果见表?。表 2-7-1 6 稀土过滤设备选型结果表表 2-7-1

44、7 铁精矿、硫精矿、铝精矿压滤设备选型结果表2.7.3主要工艺设备表选铝系统选矿工艺主要设备表见表2-?,其余选矿工艺设备选型见初步 设 计 选矿工艺设备表。表 2-7-1 8选矿工艺主要设备表2.8车间组成与工艺生产过程2.8.1车间组成选锯系统车间组成包括选锯主厂房（四段磨矿、反浮选铁、选稀土、混合浮选等作业），选硫选铝选萤石车间（包括硫浮选、铁正浮选、锯浮选、萤石浮选等作业）、选铜前浓缩、铁反浮选浓缩池、稀土浮选前浓缩池、混合浮选前浓缩池、硫浮选前浓缩池、铁正浮选前浓缩池、铝浮选前浓缩池、萤石浮选前浓缩池、稀土精矿浓缩池、硫精矿浓缩池、铝精矿浓缩池、次银精矿浓缩池、萤石精矿浓缩池、砂泵站

45、、硫、铁、锯压滤车间、萤石过滤干燥车间、选矿试验室等。2.8.2工艺总图及车间布辂的特点选铝系统整体按两个系列配辂，按计划两系列土建同步开工，先安装一个系列的设备，预留第2系列工艺设备安装位貉。选铝系统的四次磨矿球磨机都配路在同一车间跨里，便于检修。每段浮选作业前都有分矿箱，两系列生产方便，操作灵活。给萤石浮选前浓缩、硫浮选前浓缩都按照自流的管道设计，方便操作,降低了生产成本。两系列矿浆分配灵活，矿浆在任意作业都可以通过分矿箱到两个系列的作业中，从而保证了生产的流畅性。酸性条件下的稀土浮选、铁反浮选、混合浮选布貉在一个车间，碱性条件下的硫浮选、铁正浮选、铜浮选、萤石浮选布路在一个车间，相互独立

46、，互不影响。2.8.3生产过程简述选铁系统铁反浮选尾矿与选稀土系统稀土浮选尾矿汇总至选铝前浓缩池，底流经6号砂泵站给入一次分级旋流器给矿泵池，后由泵给入350旋流器组进行一次分级，分级沉砂给一次磨矿球磨机，磨机排矿至一次分级给矿泵池。一次分级溢流由泵送至中磁进行选别，中磁精矿进入二次磨矿分级、铁反浮选作业单元。中磁尾矿自流至选稀土前浓缩池。二次磨矿分级与铁反浮选：中磁精矿自流至二次分级给矿泵池，后由泵给入二次分级旋流器进行分级，分级沉砂进入二次磨矿作业，二次磨机排矿返回分级作业，二次分级溢流进入弱磁选作业，弱磁精矿进入反浮选铁前浓缩池，经浓缩后的矿浆进入反浮选铁粗选作业，粗选底流为铁精矿进入铁

47、精矿浓缩池；粗选泡沫进入精选1作业、精选1泡沫进入精选2作业，精 选1、精 选2的底流均返回铁反浮选前浓缩作 业。精 选2泡沫与中磁尾矿、弱磁尾矿合并进入选稀土前浓缩池。稀 土 浮 选：反浮选铁泡沫、中磁尾矿及弱磁尾矿经浓缩后进入选稀土浮 选 粗 选 作 业，粗 选 泡 沫 进 入 精 选1作 业，精 选1泡 沫 进 入 精 选2作业,精 选2泡沫为最终稀土精矿进入稀土精矿浓缩池，精 选1、精 选2的底流均返回浓缩作业；粗选底流进入混合浮选前浓缩池。混 合 浮 选：选稀土尾矿经浓缩池进入混合浮选粗选作业，粗选泡沫进入 精 矿1作 业，精 选1泡 沫 进 入 精 选2作 业，精 选2泡沫进入混合

48、浮选泡沫 浓 缩 池。精 选1底 流、精 选2底流返回浓 缩 作 业，粗选底流进入三次分级给矿泵池，后由泵送至三次分级旋流器，分级沉砂进入三次磨矿，磨机排矿返回分级作业，三次分级溢流进入选硫前浓缩池。硫 浮 选：三 次分级溢流经浓缩后进入选硫粗选作业，粗选泡沫进入精选1作 业，精 选1泡 沫 进 入 精 选2作 业，精 选2泡沫成为硫精矿进入硫精矿 浓 缩 池；精选工底流、精 选2底流返回浓缩作业，粗选底流进入强磁作业，强磁精矿进入正浮选铁浓缩作业，强磁尾矿进入选铝前浓缩池。正浮选铁：强磁精矿经浓缩后进入正浮选铁作业粗选，粗选泡沫进入精 选1作 业，精 选1泡 沫 进 入 精 选2作 业，精

49、选2泡沫为铁精矿进入铁精矿 浓 缩 池；精 选1底 流、精 选2底流返回浓 缩 作 业，粗选底流进入选铝前浓 缩 池。锯 浮 选：强磁尾矿、正浮选铁底流经浓缩后进入选铝粗选作业，粗选底 流 为 铳 原 料；设 四 段 精 选 作 业，各段精选中矿均返回选铝前浓缩作业;最终泡沫进入强磁作业，强磁精矿为锯精矿，强 磁 尾 矿（次 铜 矿）进入总尾 矿 系 统。萤石浮选：混合浮选泡沫经浓缩后进入四次分级给矿泵池，由泵送至四次分级旋流器进行分级，沉砂进入四次磨矿，磨机排矿返回分级作业，四次分级溢流进入选萤石前浓缩作业。浓缩后进行萤石粗选作业，粗选作业底流为最终尾矿；粗选泡沫进入精选作业，精选共7 段作

50、业，精选泡沫逐级进入下一段精选作业，各段精选作业的底流均返回萤石浮选前浓缩池。精 选 7 泡沫成为萤石精矿。铁精矿、稀土精矿、硫精矿、锯精矿、萤石精矿经浓缩后均进入过滤车间分别进行压滤作业。铁精矿滤饼进入精矿仓；稀土精矿、萤石精矿经过过滤、干 燥（水分（1%）后装袋储存汽车外运，硫精矿、铝精矿、次银精矿、经过滤后装袋储存汽车运输外运。萤石尾矿和铳原料合并后输送至尾矿库。2.8.4事故矿浆系统简述选铝系统工艺流程复杂，为调试顺利进行、生产流畅，在每段作业之前设计事故泵池，实现矿浆短路排放至总尾矿系统。事故池共6 处，分别在选锯主厂房与选硫铝萤石车间内。选铝系统整体出现故障时，由 2 号矿浆事故泵